JP4818756B2 - Timer valve - Google Patents
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Description
この発明は、例えば高速自動車道等のトンネルに設置されて段階的な放水を実現する段階放水自動弁装置における初期放水と規定圧放水との切り換え時間の計測に適したタイマー弁に関するものである。 The present invention relates to a timer valve suitable for measuring a switching time between initial water discharge and specified pressure water discharge in a stage water discharge automatic valve device that is installed in a tunnel such as a highway, for example, and realizes step water discharge.
従来の段階放水自動弁装置では、圧力調整弁を用いて、所定の遅延時間経過後に初期放水から規定圧放水に切り換えている(例えば、特許文献1参照)。この圧力調整弁では、ジスクがシリンダ内に摺動自在に設けられ、シリンダ内が上シリンダ室と下シリンダ室と分けられている。そして、上シリンダ室と下シリンダ室とが配管で連通され、ニードル弁がその配管途中に設けられている。さらに、逆止弁がジスクに設けられ、二次側加圧水がシリンダに導入されると、上シリンダ室から下シリンダ室に流し、充満させるようにしている。そして、水が充満された状態で上シリンダ室に二次側圧力が加わった際のジスクの下降に対し、逆止弁は下シリンダ室から上シリンダ室への水の流れを阻止する。このジスクの移動速度は、配管を介して下シリンダ室から上シリンダ室に水を流すニードル弁の流量により決まる。そこで、ニードル弁の流量を所定流量に設定し、水が充満された状態で二次側加圧水をシリンダに導入して、初期放水から規定圧放水への切り換え時間(遅延時間)を制御している。 In the conventional stage water discharge automatic valve device, the pressure control valve is used to switch from the initial water discharge to the specified pressure water discharge after elapse of a predetermined delay time (see, for example, Patent Document 1). In this pressure regulating valve, a disc is slidably provided in the cylinder, and the inside of the cylinder is divided into an upper cylinder chamber and a lower cylinder chamber. The upper cylinder chamber and the lower cylinder chamber communicate with each other through a pipe, and a needle valve is provided in the middle of the pipe. Further, a check valve is provided on the disc, and when the secondary pressurized water is introduced into the cylinder, it flows from the upper cylinder chamber to the lower cylinder chamber to be filled. The check valve prevents the flow of water from the lower cylinder chamber to the upper cylinder chamber against the lowering of the disc when the secondary pressure is applied to the upper cylinder chamber in a state where water is filled. The moving speed of the disc is determined by the flow rate of a needle valve that allows water to flow from the lower cylinder chamber to the upper cylinder chamber via a pipe. Therefore, the flow rate of the needle valve is set to a predetermined flow rate, and the secondary side pressurized water is introduced into the cylinder in a state where water is filled to control the switching time (delay time) from the initial water discharge to the specified pressure water discharge. .
従来の圧力調整弁は、二次側加圧水をシリンダに供給してジスクを下降させているので、二次側加圧水の圧力変動により遅延時間が変動してしまうという不具合があった。
また、上シリンダ室と下シリンダ室とを連通している配管途中に設けられたニードル弁の流量を調整して、シリンダ内を下降するジスクの速度を制御しているので、配管の壁面と流体との間の摩擦から流体の粘度の影響が大きくなり、即ち流体の温度特性の影響が大きくなり、設定時間が変動してしまうという不具合もあった。
Since the conventional pressure regulating valve supplies secondary side pressurized water to the cylinder to lower the disc, there is a problem that the delay time varies due to the pressure variation of the secondary side pressurized water.
In addition, the flow rate of the needle valve provided in the middle of the piping that connects the upper cylinder chamber and the lower cylinder chamber is adjusted to control the speed of the disk that descends in the cylinder, so the wall surface of the piping and the fluid There is also a problem that the influence of the viscosity of the fluid is increased due to the friction between the fluid and the fluid, that is, the influence of the temperature characteristic of the fluid is increased, and the set time varies.
この発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、作動スプリングのばね力を駆動力として使用して、加圧水の圧力変動の影響を排除し、さらには板オリフィスにより制動用仕切板の下降速度を制御して流体の温度特性による影響を排除し、簡易に正確に時間を計測できるタイマー弁を得ることを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems. The spring force of the operating spring is used as a driving force to eliminate the influence of pressure fluctuation of the pressurized water, and further, the brake partition plate is formed by a plate orifice. The purpose is to obtain a timer valve that can easily and accurately measure time by controlling the descending speed of the fluid to eliminate the influence of the temperature characteristics of the fluid.
この発明によるタイマー弁は、シリンダ内にその軸心方向に摺動自在に配設されて該シリンダ内を軸心方向の一側の加圧室と他側のピストン室とに画成し、該加圧室への加圧媒体の供給により該加圧室の容積が縮小される第1位置から該加圧室の容積が拡張される第2位置に移動する第1ピストンと、上記第1ピストンと該第1ピストンから反加圧室側に所定距離離れた第3位置との間を上記シリンダの軸心方向に往復移動可能に上記ピストン室内に配設された第2ピストンと、上記第1ピストンと上記第2ピストンとの間に縮設されて、該第2ピストンを上記第3位置に位置させるように付勢する作動スプリングと、上記加圧室への上記加圧媒体の供給が停止された際に、上記作動スプリングおよび第2ピストンを介して該第1ピストンを上記第2位置から上記第1位置に復帰させるように上記第2ピストンを付勢する復帰スプリングと、を備えている。さらに、上記シリンダの上記ピストン室の反加圧室側に隣接して設けられ、流体が充填された流体室と、上記流体室内に上記シリンダの軸心方向に摺動自在に配設されて該流体室内をピストン室側の第1流体室と反ピストン室側の第2流体室とに画成し、該第1流体室と該第2流体室とを連通する板オリフィスが設けられた制動用仕切板と、上記制動用仕切板が固着されて上記流体室を挿通して上記シリンダの軸心方向に移動可能に配設され、一端が上記第2ピストンに固着されたシャフトと、上記流体室の反シリンダ側に配設され、上記シャフトに押圧されて開弁若しくは閉弁状態をとる弁体および上記弁体を閉弁若しくは開弁状態に復帰させるばねを有する開閉弁と、を備えている。
The timer valve according to the present invention is slidably disposed in the axial direction in the cylinder and defines the inside of the cylinder into a pressurizing chamber on one side in the axial direction and a piston chamber on the other side, A first piston that moves from a first position where the volume of the pressurizing chamber is reduced by supplying a pressurizing medium to the pressurizing chamber to a second position where the volume of the pressurizing chamber is expanded, and the first piston A second piston disposed in the piston chamber so as to be capable of reciprocating in the axial direction of the cylinder between the first piston and a third position spaced a predetermined distance from the first piston toward the non-pressurizing chamber. An operating spring that is contracted between the piston and the second piston to urge the second piston to be positioned at the third position, and the supply of the pressurized medium to the pressurizing chamber is stopped. when it is, the first piston via the actuating spring and the second piston From serial second position and a, a return spring for urging the second piston so as to return to the first position. Further, the cylinder is provided adjacent to the anti-pressurization chamber side of the piston chamber, and a fluid chamber filled with fluid is disposed in the fluid chamber so as to be slidable in the axial direction of the cylinder. The fluid chamber is defined as a first fluid chamber on the piston chamber side and a second fluid chamber on the anti-piston chamber side, and a plate orifice is provided for communicating the first fluid chamber and the second fluid chamber. A partition plate, a shaft to which the brake partition plate is fixed and inserted through the fluid chamber so as to be movable in the axial direction of the cylinder, one end of which is fixed to the second piston, and the fluid chamber And a valve body that is pressed by the shaft to take a valve open or closed state, and an on-off valve that has a spring that returns the valve body to a closed or open state. .
この発明によれば、加圧媒体が加圧室に供給されると、第1ピストンは第1位置から第2位置に移動する。この時、制動用仕切板は、流体が板オリフィスを介して第2流体室から該第1流体室に流入することで移動するので、制動用仕切板の移動速度、つまり第2ピストンの移動速度は極めて遅くなる。その結果、第2ピストンが移動する代わりに、作動スプリングが収縮する。これにより、駆動力が作動スプリングに蓄勢される。そして、第1ピストンが第2位置に位置すると、作動スプリングに起動力が放勢され、復帰スプリングの抵抗力、さらには制動用仕切板に作用する流体の抵抗力を受けながら、第2ピストンが第3位置まで移動する。そこで、シャフトの流体室からの延出量が最大となり、ばねの蓄勢力に抗して弁体を押圧し、開閉弁を開弁若しくは閉弁する。 According to the present invention, when the pressurizing medium is supplied to the pressurizing chamber, the first piston moves from the first position to the second position. At this time, the brake partition plate moves when the fluid flows from the second fluid chamber into the first fluid chamber through the plate orifice, so that the moving speed of the braking partition plate, that is, the moving speed of the second piston is increased. Is extremely slow. As a result, instead of moving the second piston, the operating spring contracts. As a result, the driving force is stored in the operating spring. When the first piston is located at the second position, the activation force is released to the operating spring, and the second piston is moved while receiving the resistance force of the return spring and the resistance force of the fluid acting on the braking partition plate. Move to the third position. Therefore, the amount of extension of the shaft from the fluid chamber is maximized, the valve body is pressed against the stored force of the spring, and the on-off valve is opened or closed.
このように、加圧媒体は第1ピストンを第1位置から第2位置まで移動させるために寄与し、開閉弁を開弁若しくは閉弁状態から閉弁若しくは開弁させるまでの時間は、作動スプリングに蓄勢された起動力および制動用仕切板に作用する流体の抵抗力によって決まる。そこで、加圧媒体の圧力が急激に変動しても、上記時間は何等影響されない。
また、制動用仕切板は、流体が板オリフィスを介して第2流体室から第2流体室に流入することで移動するので、制動用仕切板の移動速度は流体の温度特性の影響を受けにくく、上記時間は環境温度に拘わらず、安定したものとなる。
Thus, the pressurizing medium contributes to move the first piston from the first position to the second position, and the time until the on-off valve is opened or closed from the open state or the closed state is the operating spring. It is determined by the starting force stored in and the resistance force of the fluid acting on the braking partition plate. Therefore, even if the pressure of the pressurized medium fluctuates rapidly, the above time is not affected at all.
Further, since the brake partition plate moves when the fluid flows from the second fluid chamber into the second fluid chamber via the plate orifice, the moving speed of the brake partition plate is not easily affected by the temperature characteristics of the fluid. The time is stable regardless of the environmental temperature.
図1はこの発明の一実施例におけるタイマー弁の構成を示す断面図、図2はこの発明の一実施例におけるタイマー弁の動作を説明するための断面図であり、図2の(a)はタイマー弁の起動時の状態を示し、図2の(b)はタイマー弁の動作時の状態を示している。図3はこの発明のタイマー弁を適用した段階放水自動弁装置を示す構成図である。
FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of a timer valve in one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view for explaining the operation of the timer valve in one embodiment of the present invention, and FIG. The state at the time of starting of a timer valve is shown, and (b) of
図1において、それぞれ有底円筒状に形成された一対の第1および第2シリンダ1,2が、開口を相対してセパレータ3を挟持して締着固定されている。そして、有底円筒状に形成された第1ピストン4が、開口をセパレータ3に向けて第1シリンダ1内に摺動可能に、かつ、第1シリンダ1の軸心方向に往復移動可能に配設され、第1シリンダ1内を加圧室8とピストン室とに画成している。さらに、有底円筒状に形成された第2ピストン5が、開口をセパレータ3に向けて、ピストン室内、即ち第1ピストン4内に配設されている。そして、作動スプリング6が、第1ピストン4の内底面と第2ピストン5の開口縁部から径方向外側に突設されたフランジ部5aとの間に縮設されている。さらに、復帰スプリング7が、第2ピストン5の内底面とセパレータ3との間に縮設されている。
In FIG. 1, a pair of first and
ここで、加圧室8は第1シリンダ1と第1ピストン4とにより構成され、加圧媒体である加圧水が第1シリンダ1の底部に形成されたポートP3を介して加圧室8に供給できるようになっている。また、空気穴9が、第1ピストン4により画成された第1シリンダ1内の反加圧室側の空間(ピストン室)と外部とを連通するように第1シリンダ1に穿設されている。さらに、第1ピストン位置調整用ボルト10が、軸方向を第1シリンダ1の軸心方向に一致させて第1シリンダ1の底部に螺着されている。
また、作動スプリング6のばね力が復帰スプリング7のばね力よりも大きく設定されている。そして、加圧室8に加圧水が供給されていない初期状態では、第2ピストン5のフランジ部5aは作動スプリング6の付勢力により第1ピストン4のフランジ部4aに当接している。つまり、第2ピストン5は第3位置に位置している。さらに、初期状態では、第1ピストン4は、復帰スプリング7の付勢力により第1ピストン位置調整用ボルト10の加圧室8内に延出する端部に当接している。つまり、第1ピストン4は第1位置に位置している。
Here, the pressurizing
Further, the spring force of the operating
流体室11は第2シリンダ2とセパレータ3とにより構成された密閉空間であり、流体としてのシリコーンオイル12が内部に充填されている。そして、シャフト13が流体室11を貫通して、第2シリンダ2の軸心方向に往復移動可能に配設されている。このシャフト13の一端は第2ピストン5の底部に固着され、他端は後述する開閉弁17側に延出している。また、シャフト13とセパレータ3との間、さらにはシャフト13と第2シリンダ2の底部との間にはそれぞれOリングが介装され、シリコーンオイル12の漏出を防止して摺動移動できるようになっている。
The
制動用仕切板14が流体室11を第2シリンダ2の軸方向に、第1シリンダ側の第1流体室11aと反第1シリンダ側の第2流体室11bとに分離するようにシャフト13に固着されている。この制動用仕切板14は、シャフト13の移動に連動して、第2シリンダ2の内周壁面に摺動して移動する。また、板オリフィス15が第1および第2流体室11a,11bを連通するように制動用仕切板14に形成されている。さらに、逆止弁16が制動用仕切板14に形成されている。この逆止弁16は、シャフト13が開閉弁17側に移動(下降)する時の第2流体室11bから第1流体室11aへのシリコーンオイル12の流入を阻止し、シャフト13が加圧室8側に移動(上昇)する時の第1流体室11aから第2流体室11bへのシリコーンオイル12の流入を許容する。
The
開閉弁17は、入力ポートP1と、出力ポートP2と、入力ポートP1と出力ポートP2との間を開閉する弁体18と、入力ポートP1と出力ポートP2との間を開放するように弁体18を付勢するばね19と、を備え、常開式である。そして、開閉弁17は、シャフト13を介して弁体18に作用する作動スプリング6のばね力により、入力ポートP1と出力ポートP2との間が閉弁される。
The on-off
つぎに、このように構成されたタイマー弁100の動作について説明する。
まず、初期状態では、図1に示されるように、第2ピストン5のフランジ部5aが作動スプリング6の付勢力により第1ピストン4のフランジ部4aに当接している。また、第1ピストン4が復帰スプリング7の付勢力により第1ピストン位置調整用ボルト10の加圧室8内への延出端に当接している。即ち、第1ピストン4が第1ピストン位置調整用ボルト10によって設定された上限に位置している。
Next, the operation of the
First, in the initial state, as shown in FIG. 1, the
ついで、加圧水がポートP3から加圧室8内に供給され、加圧室8内に充満すると、第1ピストン4を下降させる力が発生する。この下降力は、第1ピストン4、作動スプリング6および第2ピストン5を介してシャフト13に伝達され、シャフト13を下降させるように作用する。そして、シャフト13の下降とともに、制動用仕切板14が下降する。この時、第2流体室11b内のシリコーンオイル12は、逆止弁16から第1流体室11aへの流入を阻止され、板オリフィス15から第1流体室11aに流入する。その結果、制動用仕切板14には大きな抵抗力が作用する。そこで、図2の(a)に示されるように、第2ピストン5が下降する代わりに、作動スプリング6が収縮して、第1ピストン4が、そのフランジ部4aがセパレータ3に当接する下限(第2位置)まで下降する。これにより、タイマー弁の駆動力が作動スプリング6に蓄勢される。
Next, when pressurized water is supplied into the pressurizing
ついで、収縮された作動スプリング6が、シリコーンオイル12の抵抗力と復帰スプリング7の反力を受けながら、伸長する、即ち作動スプリング6の蓄勢力が放勢される。この作動スプリング6の伸長動作に連動して、第2ピストン5、シャフト13および制動用仕切板14が下降する。この時、制動用仕切板14の下降に伴い、第2流体室11b内のシリコーンオイル12が板オリフィス15から第1流体室11aに流入するので、シャフト13、即ち第2ピストン5は徐々に下降する。そして、図2の(b)に示されるように、第2ピストン5のフランジ部5aが第1ピストン4のフランジ部4aに当接するまで下降すると、シャフト13が弁体18をばね19の付勢力に抗して下げ、入力ポートP1と出力ポートP2との間の流路が閉止される。この時、復帰スプリング7は収縮され、復帰力が蓄勢される。
Next, the contracted
ついで、ポートP3からの加圧水の供給が停止されると、第1ピストン4に作用する下降力が消滅する。そこで、復帰スプリング7の蓄勢力が放勢される。即ち、収縮された復帰スプリング7が伸長し、第2ピストン5を上昇させ、シャフト13を上昇させる。この時、第1流体室11a内のシリコーンオイル12は、主に逆止弁16から第2流体室11bに流入する。その結果、制動用仕切板14には大きな抵抗力が作用せず、速やかに上昇する。そこで、第1ピストン4が第2ピストン5とともに上昇し、第1ピストン位置調整用ボルト10の加圧室8内への延出端に当接し、初期状態に復帰する。
Next, when the supply of pressurized water from the port P3 is stopped, the downward force acting on the
このように構成されたタイマー弁100では、第1ピストン位置調整用ボルト10の進退量を変えることで、即ち加圧室8内への延出量をかえることで、第1ピストン4の初期位置(第1位置)が変えられる。これにより、復帰スプリング7の長さが変えられるので、シャフト13のストローク量が変えられ、加圧水の供給から開閉弁17を閉弁するまでの閉弁時間が変えられる。
また、制動用仕切板14の下降動作時、第2流体室11b内のシリコーンオイル12が制動用仕切板14に設けられた板オリフィス15を介して第1流体室11aに流入する。従って、制動用仕切板14の下降速度は流体の粘度、即ち流体の温度特性の影響をうけなくなり、板オリフィス15の口径で制御される。
そこで、板オリフィス15の口径は決まっているので、第1ピストン位置調整用ボルト10の加圧室8内への延出量を調整するという簡易な調整作業だけで、開閉弁17の閉弁時間を設定することができる。しかも、この設定された閉弁時間は、環境温度に左右されず、安定したものとなる。
In the
Further, when the
Therefore, since the diameter of the
また、加圧水は、第1ピストン4を下限まで下降させるもので、シャフト13を下降させるようには作用しない。つまり、シャフト13は、加圧水の供給により第1ピストン4が下限まで下降した際に作動スプリング6に蓄勢された駆動力により下降する。そこで、加圧水の圧力変動は開閉弁17の閉弁時間に全く影響しない。
The pressurized water lowers the
なお、上記説明では、常開式の開閉弁17を用い、閉弁時間を計測するものとして説明しているが、常閉式の開閉弁を用い、開弁時間を計測するようにしてもよい。
In the above description, the normally open type on-off
つぎに、図3に示される段階放水自動弁装置を用いて本タイマー弁100の効果について説明する。
図3において、段階放水自動弁装置は、主弁26の開度を変化させて、一次側流路22から二次側流路23に流れる一次側加圧水の流量を調整する自動弁200と、一次側加圧水が供給されて、所定の遅延時間経過後に主弁26の開度を初期開度から設定開度に切り換えるタイマー弁100と、自動弁200の主弁26の主弁駆動機構およびタイマー弁100に一次側加圧水を供給して自動弁装置を起動する起動弁300と、二次側加圧水の圧力が所定圧力に達したことを感知して主弁26の開度を設定開度に制御する調圧パイロット弁400と、を備えている。
Next, the effect of the
In FIG. 3, the stage water discharge automatic valve device includes an
まず、自動弁200の構造について説明する。
弁ボディ21は、一次側配管(図示せず)が接続される一次側流路22と、二次側配管(図示せず)が接続される二次側流路23と、一次側流路22と二次側流路23とを連通する連通孔24と、軸心を連通孔24の孔中心に一致させて、かつ、二次側流路23を挟んで連通孔24と相対して、二次側流路23に開口するように形成された円筒状のシリンダ25と、を備えている。
First, the structure of the
The
主弁26は、ディスク部27と、ディスク部27の一側の縁部近傍から周方向に等角ピッチで主弁26の軸心方向に延設された4本のガイド部28と、ディスク部27の一側中央部に凹設されたステム嵌合凹部29と、ディスク部27の外周部に嵌着されたOリング30と、を備えている。そして、主弁26は、一次側流路22側からガイド部28を連通孔24に挿入して、摺動自在に装着されている。
The
ガイドロッド31は、ディスク部27の他側中央部に突設され、蓋体32に穿設されたロッド挿通孔32aに摺動自在に嵌挿されている。そして、Oリング33が、ガイドロッド31とロッド挿通孔32aとの間に介装され、一次側流路22からロッド挿通孔32aを介しての流体の漏れを防止している。また、スプリング34がディスク部27と蓋体32との間に縮設され、ディスク部27を二次側流路23側に押圧している。これにより、Oリング30が連通孔24の外周縁部で構成される弁座24aに密接し、一次側流路22と二次側流路23との間の流路を閉止している。また、後述するピストン36の作動により、ガイドロッド31がロッド挿通孔32aに案内されて図3中左方向に移動し、主弁26が弁座24aから離反し、一次側流路22と二次側流路23との間の流路が開放される。なお、各Oリングは流体の漏出を防止するために配設されるものであり、以下その説明は省略する。
The
シリンダ蓋体35は、シリンダ25の反二次側流路23側の開口を塞口するように弁ボディ21にOリングを介装させて取り付けられている。そして、ピストン36がシリンダ25内に摺動自在に挿入され、Oリング37がピストン36の外周部に嵌装されて、シリンダ25内が二次側流路23側のピストン室25aとシリンダ蓋体35側の作動室25bとに区画されている。さらに、ストッパ38が、シリンダ25の内壁面の二次側流路23側の開口端部に周方向の全周にわたって径方向に突設され、ピストン36の二次側流路23側への移動量を規制している。また、流出入流路39が、作動室25bと外部とを連通するようにシリンダ蓋体35に形成されている。さらに、ステム40が、一端をピストン36の中心位置に固着され、他端をディスク部27のステム嵌合凹部29に嵌着されて、その軸心がシリンダ25の軸心に一致するように取り付けられている。ここで、シリンダ25、スプリング34、シリンダ蓋体35、ピストン36およびステム40などにより主弁駆動機構が構成されている。
The
このシリンダ蓋体35には、開口がシリンダ25の軸心と同軸に開けられている。そして、円筒状のケース41が、シリンダ25の軸心と同軸にして、ケース41の一端側に形成されたフランジ部をシリンダ蓋体35の開口部にOリングを介装させて取り付けられている。また、排水ポート42がケース41の内外を連通するように穿設されている。
リフト設定アジャスタ43は、円筒状に作製され、ケース41の他端側内壁面に形成された雌ねじ部に螺合されて進退自在に装着されている。また、貫通孔44がアジャスタ43の内外を連通するように穿設されている。そして、一対のOリング45が軸方向に所定距離離れて、かつ排水ポート42および貫通孔44を挟み込むようにケース41の内周壁面とアジャスタ43の外周壁面との間に介装されている。
The
The
また、アジャスタ43の貫通孔44の他端側の位置で、その中心穴47に小径部が形成されている。シャフト46の一端がピストン36に固着され、他端側がアジャスタ43の中心穴47の小径部に挿入されて、シリンダ25の軸心に一致するように配設されている。そして、この小径部がガイドとなり、シャフト46がピストン36の移動に連動して、シリンダ25の軸心方向に移動する。この時、シャフト46の一端側に突設された大径部46aがアジャスタ43の中心穴47の内壁面を摺動移動する。
ここで、ケース41、アジャスタ43、シャフト46などにより停止制御機構が構成されている。また、ケース41およびアジャスタ43がガイド部材に相当し、アジャスタ43の中心穴47がガイド孔に相当する。
A small diameter portion is formed in the center hole 47 at a position on the other end side of the through
Here, the case 41, the
なお、アジャスタ43のケース41に対する進退量を変えることで、初期状態から大径部46aがアジャスタ43の中心穴47から抜ける(大径部46aと中心穴47との摺動関係がなくなる)までのピストン36のストローク量が変えられる。つまり、アジャスタ43のケース41に対する進退量を調整することで、主弁26の初期開度が調整される。
In addition, by changing the advance / retreat amount of the
調圧パイロット弁400は、常閉式であり、二次側流路23内の二次側加圧水の圧力が所定圧力に達したときに動作し、開弁する。つまり、調圧パイロット弁400の作動圧を調整することで、規定圧放水の圧力が調整される。
ここで、第1配管50は、一端を起動弁300を介して自動弁200の一次側流路22に接続され、他端をタイマー弁100のポートP3に接続されている。そして、分岐配管51が第1配管50の起動弁300の下流側から分岐し、自動弁200の流出入流路39および調圧パイロット弁400の入力ポートに接続されている。また、第2配管52が、一端を自動弁200の二次側流路23に接続され、他端を調圧パイロット弁400の作動室に接続されている。さらに、第3配管53が、一端を自動弁200の排水ポート42に接続され、他端を開閉弁17の入力ポートP1に接続されている。なお、板オリフィス54が第1配管50の分岐配管51との接続部の起動弁300側に配設されている。
The pressure
Here, one end of the
つぎに、このように構成された段階放水自動弁装置の動作について説明する。
まず、起動弁300が作動すると、一次側流路22内の一次側加圧水が、第1配管50、分岐配管51および流出入流路39を介して作動室25b内に流入し、充満される。この時、一次側加圧水のアジャスタ43の中心穴47内への流入が大径部46aにより阻止され、作動室25b内の圧力が上昇し、ピストン36が図3中左側に移動する。このピストン36の移動力がステム40を介して主弁26に伝達され、主弁26がスプリング34の付勢力に抗して図3中左側に移動する。そして、大径部46aがアジャスタ43の中心穴47から抜け出ると、作動室25bが貫通孔44および排水ポート42を介して第3配管53と連通される。そこで、流出入流路39から作動室25b内に流入した一次側加圧水は、貫通孔44および排水ポート42を介して第3配管53に流入する。そして、第3配管53内を流通した一次側加圧水は、入力ポートP1から常開式の開閉弁17に流入し、出力ポートP2から排水される。そこで、作動室25b内の圧力が一定に保たれ、ピストン36には、それ以上の移動力が作用せず、主弁26は、初期開度に維持される。
Next, the operation of the stage water discharge automatic valve device configured as described above will be described.
First, when the
そこで、一次側加圧水が、一次側流路22内から二次側流路23内に流入する。そして、一次側加圧水が二次側流路23に充水され、二次側加圧水となって二次側配管(図示せず)を流通し、水噴霧ノズル(図示せず)から放水される。この時、水噴霧ノズルから放水は、低圧放水となる。
Therefore, the primary side pressurized water flows into the secondary
一方、起動弁300の作動と同時に、一次側流路22内の一次側加圧水が、第1配管50を流通し、タイマー弁100のポートP3から加圧室8に供給される。一次側加圧水が加圧室8内に充満すると、第1ピストン4が下降を開始する。そして、第1ピストン4の下降力が作動スプリング6を介して第2ピストン5に伝達され、シャフト13を下降させるように作用する。この時、逆止弁16が閉弁し、大きなシリコーンオイル12の抵抗力が発生する。そこで、第2ピストン5が下降する代わりに、作動スプリング6が収縮して、第1ピストン4が下限まで下降する。
On the other hand, simultaneously with the operation of the
ついで、作動スプリング6が、シリコーンオイル12の抵抗力と復帰スプリング7の反力を受けながら、伸長する。この作動スプリング6の伸長動作に連動して、第2流体室11b内のシリコーンオイル12が板オリフィス15から第1流体室11aに流入し、シャフト13、即ち第2ピストン5が徐々に下降する。そして、第2ピストン5のフランジ部5aが第1ピストン4のフランジ部4aに当接するまで下降すると、シャフト13が弁体18をばね19の付勢力に抗して下げ、入力ポートP1と出力ポートP2との間の流路が閉止される。この時、復帰スプリング7は収縮され、復帰力が蓄勢される。
Next, the
これにより、出力ポートP2からの一次側加圧水の排水が停止される。そこで、流出入流路39から流入する一次側加圧水により作動室25b内の圧力が再度上昇し、ピストン36が図3中左側に移動する。これにより、主弁26が更に開かれ、一次側流路22内から二次側流路23内に流入する一次側加圧水の流量が増加する。
Thereby, drainage of the primary side pressurized water from the output port P2 is stopped. Therefore, the pressure in the working
二次側流路23内の二次側加圧水は、第2配管52を介して調圧パイロット弁400の作動室に供給されている。そして、二次側流路23内の二次側加圧水の圧力が所定圧力より高くなると、調圧パイロット弁400が開弁される。これにより、分岐配管51を介して自動弁200の作動室25b内に供給される一次側加圧水は、調圧パイロット弁400の出力ポートから排水される。そこで、作動室25b内の圧力が一定に保たれ、ピストン36には、それ以上の移動力が作用せず、主弁26は、設定開度に維持される。
そこで、一次側加圧水が、一次側流路2内から二次側流路3内に流入し、所定圧力となった二次側加圧水が二次側配管を流通し、水噴霧ノズルから放水される。この時、水噴霧ノズルから放水は、規定圧放水となる。
The secondary pressurized water in the
Therefore, the primary side pressurized water flows from the
ついで、起動弁300が閉弁されると、分岐配管51を介して自動弁200の作動室25bへの一次側加圧水の供給がなくなり、作動室25b内の一次側加圧水は、調圧パイロット弁400の出力ポートから排水される。そこで、スプリング34の付勢力により、主弁26が閉弁され、ピストン36が初期状態まで移動する。同時に、ポートP3からの一次側加圧水の供給がなくなり、復帰スプリング7の復帰力が放勢され、第2ピストン5およびシャフト13が上昇を開始する。この第2ピストン5の上昇に同期して第1ピストン4が上昇する。この時、逆止弁16が開弁し、シリコーンオイル12が第1流体室11aから第2流体室11bに速やかに流入し、初期状態に復帰する。
そして、開閉弁17の弁体18がばね19の付勢力により上昇され、入力ポートP1と出力ポートP2との間の流路が開放され、第3配管53内に一次側加圧水が排水され、初期状態に戻る。
Next, when the
Then, the
この段階放水自動弁装置では、起動弁300の作動により一次側加圧水をタイマー弁100に供給して遅延時間の計測を開始し、遅延時間経過後に、主弁26を初期開度から設定開度に開くようにしているので、初期放水から遅延時間経過後に規定圧放水に確実に移行することができる。
In this stage water discharge automatic valve device, by operating the
また、主弁26の初期開度は、ケース41に対するアジャスタ43の進退量を変えることで調整できる。また、規定圧放水の圧力は、調圧パイロット弁400の作動圧力を変えることで調整できる。さらに、遅延時間は、第1ピストン位置調整用ボルト10の進退量を変えることで調整できる。従って、それぞれの調整が互いに干渉せず、現場での調整作業が著しく簡易となる。
Further, the initial opening degree of the
また、タイマー弁100が、一次側加圧水を遅延時間の計測開始のトリガーとしてのみ使用し、作動スプリング6により遅延時間を計測しているので、一次側加圧水が急激に変動しても、遅延時間の計測に影響がなく、遅延時間を正確に計測できる。
また、流体室11にシリコーンオイル12を充填し、制動用仕切板14を移動させつつ、シリコーンオイル12を制動用仕切板14に形成した板オリフィス15を介して第2流体室11bから第1流体室11aに移動させるようにしているので、流体の温度特性による影響がなくなり、遅延時間を正確に計測できる。
なお、流体としてシリコーンオイル12を用いるものとしているが、流体はシリコーンオイル12に限定されるものではなく、例えば水を用いてもよい。
In addition, since the
In addition, the
Although the
1 第1シリンダ、4 第1ピストン、5 第2ピストン、6 作動スプリング、7 復帰スプリング、8 加圧室、10 第1ピストン位置調整用ボルト、11 流体室、11a 第1流体室、11b 第2流体室、13 シャフト、14 制動用仕切板、15 板オリフィス、16 逆止弁、17 開閉弁、18 弁体、19 ばね。
DESCRIPTION OF
Claims (3)
上記第1ピストンと該第1ピストンから反加圧室側に所定距離離れた第3位置との間を上記シリンダの軸心方向に往復移動可能に上記ピストン室内に配設された第2ピストンと、
上記第1ピストンと上記第2ピストンとの間に縮設されて、該第2ピストンを上記第3位置に位置させるように付勢する作動スプリングと、
上記加圧室への上記加圧媒体の供給が停止された際に、上記作動スプリングおよび第2ピストンを介して該第1ピストンを上記第2位置から上記第1位置に復帰させるように上記第2ピストンを付勢する復帰スプリングと、
上記シリンダの上記ピストン室の反加圧室側に隣接して設けられ、流体が充填された流体室と、
上記流体室内に上記シリンダの軸心方向に摺動自在に配設されて該流体室内をピストン室側の第1流体室と反ピストン室側の第2流体室とに画成し、該第1流体室と該第2流体室とを連通する板オリフィスが設けられた制動用仕切板と、
上記制動用仕切板が固着されて上記流体室を挿通して上記シリンダの軸心方向に移動可能に配設され、一端が上記第2ピストンに固着されたシャフトと、
上記流体室の反シリンダ側に配設され、上記シャフトに押圧されて開弁若しくは閉弁状態をとる弁体および上記弁体を閉弁若しくは開弁状態に復帰させるばねを有する開閉弁と、
を備えたことを特徴とするタイマー弁。 A cylinder is slidably disposed in the axial direction of the cylinder, and the inside of the cylinder is divided into a pressurizing chamber on one side in the axial direction and a piston chamber on the other side, and pressurization to the pressurizing chamber is performed. A first piston that moves from a first position at which the volume of the pressurizing chamber is reduced by supplying a medium to a second position at which the volume of the pressurizing chamber is expanded;
A second piston disposed in the piston chamber so as to be capable of reciprocating in the axial direction of the cylinder between the first piston and a third position spaced a predetermined distance from the first piston toward the non-pressurizing chamber; ,
An operating spring that is contracted between the first piston and the second piston and biases the second piston to be positioned at the third position;
When the supply of the pressurizing medium to the pressurizing chamber is stopped, the first piston is returned from the second position to the first position via the operating spring and the second piston . A return spring that biases the two pistons;
A fluid chamber provided adjacent to the anti-pressurization chamber side of the piston chamber of the cylinder and filled with fluid;
The fluid chamber is slidably disposed in the axial direction of the cylinder in the fluid chamber, and defines the fluid chamber into a first fluid chamber on the piston chamber side and a second fluid chamber on the anti-piston chamber side. A braking partition plate provided with a plate orifice for communicating the fluid chamber and the second fluid chamber;
A shaft having the braking partition plate fixed and inserted through the fluid chamber so as to be movable in the axial direction of the cylinder, one end of which is fixed to the second piston;
An on-off valve that is disposed on the opposite cylinder side of the fluid chamber, has a valve body that is pressed by the shaft and takes a valve open or closed state, and a spring that returns the valve body to a closed or open state;
A timer valve characterized by comprising:
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